An approach to solving the Personalized Learning Objects Recommendation Problem Using Ontology and Metaheuristics on the Set Covering Problem
Publicado: 25/07/2024 - 11:49
Última modificação: 25/07/2024 - 11:49
Linha de pesquisa: Inteligência Artificial
Resumo: O Sistema Tutor Inteligente (STI) é uma das tecnologias educacionais utilizada atualmente para tornar o processo de ensino-aprendizagem mais eficiente. Os STIs lidam com poucos domínios do conhecimento, os quais estão geralmente relacionados a uma abordagem de resolução de problemas passo a passo (como a resolução de problemas matemáticos). Por outro lado, sistemas de recomendação podem recomendar diferentes tipos de conteúdo, mas eles ignoram os conceitos de baixa granularidade típicos da abordagem passo a passo que lida com conceitos em um baixo nível de granularidade. Este trabalho contribui para a solução destes desafios do estado da arte implementando um sistema de recomendação para a recomendação de objetos de aprendizagem de diversas áreas do conhecimento, considerando as intervenções refinadas dos STIs. Para isso, formula-se o Problema de Recomendação de Objetos de Aprendizagem como o problema de cobertura de conjuntos que pertence à classe de problemas NP-Hard. Uma heurística de busca rápida foi proposta e comparada com outras metaheurísticas, derivando em uma abordagem promissora para resolver esses problemas como mostrado pelos resultados. Isso originou conteúdos mais personalizados para os estudantes usando a filtragem colaborativa e uma ontologia que modela as necessidades, o conhecimento, os estilos de aprendizagem e os parâmetros de busca dos alunos. Além disso, o sistema de recomendação foi implementado com um chatbot e testado para a recomendação de conteúdo sobre a linguagem de programação C para alunos do primeiro período do curso de Ciência da Computação, usando gamificação para diminuir possíveis dificuldades pedagógicas do processo de ensino-aprendizagem